Handbuch CL3-E. Feldbus: CANopen / USB / Modbus. Zur Benutzung mit folgenden Varianten: CL3-E-1-0F CL3-E-2-0F. und ab Hardware-Version W003, W004b

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1 Handbuch CL3-E Feldbus: CANopen / USB / Modbus Zur Benutzung mit folgenden Varianten: CL3-E--0F CL3-E-2-0F Gültig ab Firmware-Version FIR-v504 und ab Hardware-Version W003, W004b Handbuch Version..0 NANOTEC ELECTRONIC GmbH & Co. KG Kapellenstraße Feldkirchen bei München, Deutschland Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@nanotec.de

2 Inhalt Inhalt Impressum Sicherheits- und Warnhinweise Wichtige Hinweise... 8 Qualifikation des Personals...8 Gefahren- und Warnhinweise...8 Sonstige Hinweise Zu diesem Handbuch Einführung...0 Zahlenwerte... 0 Bits... 0 Zählrichtung (Pfeile)... 0 Versionshinweise... 4 Technische Daten und Anschlussbelegung Maßzeichnung... 2 Elektrische Eigenschaften... 2 LED Signalisierung... 3 Anschlussbelegung Konfiguration Allgemeines USB Anschluss...22 Konfigurationsdatei NanoJ-Programm...25 CANopen Modbus RTU Inbetriebnahme Sicherheitshinweise Vorbereitung Generelle Konzepte DS402 Power State machine Benutzerdefinierte Einheiten Betriebsmodi Profile Position...39 Velocity Profile Velocity...47 Profile Torque Homing...5 Cyclic Synchronous Position Cyclic Synchronous Velocity... 60

3 Inhalt 8.8 Cyclic Synchronous Torque Takt/Richtungs-Modus Auto-Setup Mode Spezielle en Digitale Ein- und Ausgänge I t Motor-Überlastungsschutz Objekte speichern Programmierung mit NanoJ Einleitung Verfügbare Rechenzeit Interaktion des Benutzerprogramms mit der Steuerung OD-Einträge zur Steuerung und Konfiguration der VMM...75 NanoJEasyV Systemcalls...78 Objektverzeichnis Übersicht Aufbau der Wertebeschreibung Device Type...84 Error Register h Pre-defined Error Field h COB-ID Sync h Synchronous Window Length h Manufacturer Device h Manufacturer Hardware Version Ah Manufacturer Software Version Ch Guard Time Dh Live Time Factor Store Parameters h Restore Default Parameters h COB-ID EMCY h Producer Heartbeat Time h Identity Object Receive PDO Communication Parameter h Receive PDO 2 Communication Parameter h Receive PDO 3 Communication Parameter h Receive PDO 4 Communication Parameter Receive PDO Mapping Parameter h Receive PDO 2 Mapping Parameter h Receive PDO 3 Mapping Parameter h Receive PDO 4 Mapping Parameter Transmit PDO Communication Parameter h Transmit PDO 2 Communication Parameter h Transmit PDO 3 Communication Parameter h Transmit PDO 4 Communication Parameter...3 A Transmit PDO Mapping Parameter... 4 A0h Transmit PDO 2 Mapping Parameter... 6 A02h Transmit PDO 3 Mapping Parameter... 8 A03h Transmit PDO 4 Mapping Parameter h CANopen Baudrate h CANopen NodeID... 24

4 Inhalt 2028h MODBUS Slave Address Ah MODBUS RTU Baudrate Ch MODBUS RTU Stop Bits h Pole Pair Count h Peak Current h Maximum Speed h Plunger Block h Upper Voltage Warning Level h Lower Voltage Warning Level h Open Loop Current Reduction Idle Time h Open Loop Current Reduction Value/factor h Brake Controller Timing h Motor Currents Ah Homing On Block Configuration Bh I2t Parameters h Encoder Alignment h Encoder Optimization h Encoder Resolution h Polarity h Width h Limit Switch Tolerance Band h Clock Direction Multiplier h Clock Direction Divider h Encoder Configuration Ah Encoder Boot Value Bh Clock Direction Or Clockwise/Counter Clockwise Mode h Compensate Polepair Count h Velocity Numerator h Velocity Denominator h Acceleration Numerator h Acceleration Denominator h Jerk Numerator h Jerk Denominator h Jerk Limit (internal) h Bootup Delay h Fieldbus Module Sampler Control h Sampler Status h Sample Data Selection h Sampler Buffer Information h Sample Time In Ms NanoJ Control h NanoJ Status h NanoJ Error Code h Number Of Active User Program h Table Of Available User Programs Fh Uptime Seconds h NanoJ Input Data Selection h NanoJ Output Data Selection h NanoJ In/output Data Selection NanoJ Inputs h NanoJ Init Parameters NanoJ Outputs NanoJ Debug Output h Motor Drive Submode Select Ah Motor Drive Sensor Display Open Loop Bh Motor Drive Sensor Display Closed Loop h Motor Drive Parameter Set h Motor Drive Flags

5 Inhalt 3220h Analog Inputs h Analogue Inputs Control h Analogue Inputs Switches h Digital Inputs Control h Digital Outputs Control h Read Analogue Input h Analogue Input Offset h Analogue Input Pre-scaling Following Error Option Code h Drive Serial Number Fh Error Code h Controlword h Statusword h Vl Target Velocity h Vl Velocity Demand h Vl Velocity Actual Value h Vl Velocity Min Max Amount h Vl Velocity Acceleration h Vl Velocity Deceleration Ah Vl Velocity Quick Stop Ch Vl Dimension Factor Ah Quick Stop Option Code Bh Shutdown Option Code Ch Disable Option Code Dh Halt Option Code Eh Fault Option Code h Modes Of Operation h Modes Of Operation Display h Position Demand Value h Position Actual Internal Value h Position Actual Value h Following Error Window h Following Error Time Out h Position Window h Position Window Time Bh Velocity Demand Value Ch Velocity Actual Value Dh Velocity Window Eh Velocity Window Time h Target Torque h Max Torque h Torque Demand Ah Target Position Bh Position Range Limit Ch Home Offset Dh Software Position Limit Eh Polarity h Profile Velocity h End Velocity h Profile Acceleration h Profile Deceleration h Quick Stop Deceleration h Motion Profile Type h Torque Slope Fh Position Encoder Resolution h Gear Ratio h Feed Constant h Homing Method h Homing Speed

6 Inhalt 609Ah Homing Acceleration A4h Profile Jerk C2h Interpolation Time Period C5h Max Acceleration C6h Max Deceleration F2h Positioning Option Code F4h Following Error Actual Value FDh Digital Inputs FEh Digital Outputs FFh Target Velocity h Supported Drive Modes h Http Drive Catalogue Address Copyrights Einführung AES Arcfour (RC4) MD uip DHCP CMSIS DSP Software Library FatFs Protothreads Lightwight IP

7 Impressum Impressum Copyright 204 Nanotec Electronic GmbH & Co. KG. All rights reserved. Die Firmware unsere Controller kann Softwarebestandteile von Dritten enthalten. Die Lizenzbedingungen und Copyrights dieser Codebestandteile finden Sie im Kapitel Copyrights. Nanotec Electronic GmbH & Co. KG Kapellenstraße 6 D Feldkirchen bei München Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Internet: Alle Rechte vorbehalten! MS-Windows 98/NT/ME/2000/XP/7 sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation. Original-Programmierhandbuch 7

8 2 Sicherheits- und Warnhinweise 2 Sicherheits- und Warnhinweise 2. Wichtige Hinweise Vor der Installation und Inbetriebnahme der Steuerung ist dieses Technische Handbuch sorgfältig durchzulesen. Nanotec behält sich im Interesse seiner Kunden das Recht vor, technische Änderungen und Weiterentwicklungen von Hard-und Software zur Verbesserung der alität dieses Produktes ohne besondere Ankündigung vorzunehmen. Dieses Handbuch wurde mit der gebotenen Sorgfalt zusammengestellt. Es dient ausschließlich der technischen des Produktes und der Anleitung zur Inbetriebnahme. Die Gewährleistung erstreckt sich gemäß unseren allgemeinen Geschäftsbedingungen ausschließlich auf Reparatur oder Umtausch defekter Geräte, eine Haftung für Folgeschäden und Folgefehler ist ausgeschlossen. Bei der Installation des Gerätes sind die gültigen Normen und Vorschriften zu beachten. Für Kritik, Anregungen und Verbesserungsvorschläge wenden Sie sich an die oben angegebene Adresse oder per an: info@nanotec.de 2.2 Qualifikation des Personals Arbeiten an und mit diesem Produkt dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden welche den Inhalt des Handbuches kennen und verstanden haben welche eine Ausbildung oder die entsprechende Erfahrung haben, eventuellen Gefahren abzuschätzen, hervorzusehen oder erkennen zu können, die bei der Benutzung der Steuerung entstehen können welche alle geltenden Normen, Bestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften kennen, welche beim Arbeiten am und mit dem Produkt beachtet werden müssen welche die Personensicherheit beim Einsatz der Steuerung in einem Gesamtsystem sicher stellen können Der Betrieb darf nur mit den spezifizierten Kabeln und dem entsprechenden Zubehör erfolgen. Verwenden Sie nur Original-Zubehör und Original-Ersatzteile. 2.3 Gefahren- und Warnhinweise Alle in dieser Dokumentation aufgelisteten Hinweise sind in einheitlicher Form abgeduckt. Je nach Grad der Gefährdung des Anwenders oder der Steuerung wird eine Gefährdungssituation in die nachfolgenden Klassen eingeteilt.! GEFAHR Der Hinweis mit GEFAHR verweist auf eine unmittelbar gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises unabwendbar zu einem schweren oder tödlichen Unfall führen wird.! WARNUNG Der Hinweis WARNUNG verweist auf eine eventuell gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises möglicherweise zu einem schweren oder tödlichen Unfall oder zu Beschädigungen an diesem Gerät oder anderen Geräten führen kann. 8

9 2 Sicherheits- und Warnhinweise! VORSICHT Der Hinweis VORSICHT verweist auf eine eventuell gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises möglicherweise zu einem Unfall oder zu Beschädigungen an diesem Gerät oder anderen Geräten führen kann. VORSICHT Der Hinweis VORSICHT ohne das Warnsymbol verweist auf eine möglicherweise gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises möglicherweise zu Beschädigungen an diesem Gerät oder anderen Geräten führen kann. 2.4 Sonstige Hinweise In dieser Dokumentation werden noch folgende weitere Hinweisfelder benutzt: Dieses Feld weist auf eine Möglichkeit hin, Arbeiten zu vereinfachen. Tipp Hinweis Dieses Feld weist auf eventuelle Fehlerquellen oder Verwechslungsgefahren hin. Beispiel Dieses Feld enthält ein Beispiel. 9

10 3 Zu diesem Handbuch 3 Zu diesem Handbuch 3. Einführung Dieses Handbuch richtet sich an Programmierer, die eine Motorsteuerung mit Hilfe der Steuerung von Nanotec programmieren wollen. 3.2 Zahlenwerte Zahlenwerte werden grundsätzlich in dezimaler Schreibweise angegeben. Sollte eine hexadezimale Notation verwendet werden, wird das mit einem tiefgestellten "h" am Ende der Zahl markiert. Die Objekte im Objektverzeichnis werden mit und folgendermaßen notiert: <>:<> Sowohl der, als auch der werden in hexadezimaler Schreibweise angegeben. Sollte kein notiert sein, gilt der 0. Beispiel: der 5 des Objektes 003h wird adressiert mit "003h:5h", der 0 des Objektes 6040h mit "6040h". Im letzten Teil des Handbuchs werden alle Objekte vollständig aufgelistet, die Referenzen im Fließtext oder in Tabellen werden im Schriftschnitt fett gesetzt, z. B. 6040h. 3.3 Bits Einzelne Bits in einem Objekt beginnen bei der Nummerierung immer bei dem LSB mit 0. Siehe nachfolgende Abbildung am Beispiel eines s "". 3.4 Zählrichtung (Pfeile) In Zeichnungen gilt die Zählrichtung immer in Richtung eines Pfeiles. Die in der nachfolgenden Abbildung beispielhaft dargestellten Objekte 60C5h und 60C6h werden beide positiv angegeben. Beschleunigung Max. acceleration (60C5h) t Max. deceleration (60C6h) 0

11 3 Zu diesem Handbuch 3.5 Versionshinweise Version Version Handbuch Firmware Datum Änderungen.0.0 FIR-v Veröffentlichung.0.5 FIR-v FIR-v Neues Kapitel: Fehlerkorrekturen Das Objekt "Mode of modulo operation" bei 2070h wurde ersetzt durch das Objekt "Positioning option code" bei 60F2h Takt/Richtungs-Modus

12 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4. Maßzeichnung 4.2 Elektrische Eigenschaften Betriebsspannung Dauerstrom Peak-Strom Kommutierung 2 V - 24 V DC 3 A RMS 3 A RMS (CL3-E--0F) oder 6 A (CL3-E-2-0F) Schrittmotor Open-Loop, Schrittmotor Closed-Loop mit Encoder, BLDC sinuskommutiert über Hallsensor, BLDC sinuskommutiert über Encoder Betriebsmodus Feldbusschnittstellen Encodereingang CANopen, RS485, RS232 und Micro USB 5 V single-ended, max. Auflösung Inkremente pro Umdrehung (6 Bit), UVW Anschluss für Hallsensor 5 V single-ended Signal Hall sensor Eingänge Ausgänge Über- und Unterspannung: Profile Position Velocity Profile Velocity Profile Torque Homing Cyclic Sync Position Cyclic Sync Velocity Cyclic Sync Torque Takt/Richtungsmodus Ablaufprogramm (NanoJ) 5 digitale Eingänge 5 V analoger Eingang, 0 Bit Auflösung, 0-0 V oder 0-20 ma (per Software umschaltbar, Standardeinstellung ist 0-0 V) analoger Eingang, 0 Bit Auflösung, 0-0 V 3 Transistorausgänge, (Open-Drain, 0 schaltend, max. 24 V / 00 ma) Übertemperatur: Schutzschaltung bei Temperatur > 75 C Verpolungsschutz: bei Verpolung Kurzschluss zwischen Versorgungsspannung und GND über Leistungsdiode, daher ist eine Leitungsschutzeinrichtung (Sicherung) in Zuleitung nötig. Diese ist abhängig von der Applikation und muss 2

13 4 Technische Daten und Anschlussbelegung größer als die maximalen Stromaufnahme der Steuerung kleiner als der maximale Strom der Spannungsversorgung ausgelegt werden. Falls der Sicherungswert sehr nahe an der max Stromaufnahme der Steuerung liegt, sollte eine Auslösecharakteristik mittel/träge eingesetzt werden 4.3 LED Signalisierung 4.3. Normaler Betrieb Im normalen Betrieb blinkt die grüne Betriebs-LED einmal in der Sekunde sehr kurz auf. LED an LED aus 0s s 2s t Fehlerfall Sollte ein Fehler vorliegen, wird eine Fehlernummer innerhalb einer Sekunde mit der LED angezeigt. In der folgenden Darstellung ist wird der Fehler mit der Nummer 3 signalisiert. 3x LED an LED aus 0s s 2s t Die Bedeutung der Fehlernummer ist in der nachfolgenden Tabelle abgedruckt. Anzahl Fehler Blink Allgemein Spannung Temperatur Überstrom Regler Hinweis Für jeden aufgetretenen Fehler wird im Objekt 003h ein wesentlich genauerer Fehlercode hinterlegt. 3

14 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4.4 Anschlussbelegung 4.4. Übersicht X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 Stecker X X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 S J J2 L L2 Versorgungsspannung Motoranschluss Micro USB RS232 Anschluss Digitale/Analoge Ein- und Ausgänge Encoder/Hall-Sensor CANopen / RS485 IN CANopen / RS485 OUT Schalter für Terminierungswiderstand 20 Ohm Jumper: schaltet zwischen CAN_L oder RS485Jumper: schaltet zwischen CAN_H oder RS485+ Status LED grün Status LED rot Spannungsversorgung (Stecker X) Sicherheitshinweis! VORSICHT Gefahr vor elektrischer Überspannung! Eine Betriebsspannung höher der oben angegebenen zerstört die Endstufe! Ein Vertauschen der Anschlüsse kann die Endstufe zerstören! Leitungen niemals unter Spannung verbinden oder trennen! 4

15 4 Technische Daten und Anschlussbelegung! VORSICHT Die Versorgungsspannung muss so gewählt werden, dass diese niemals die zulässige Betriebsspannung des Motors übersteigt. Speziell Störungen durch andere Verbraucher oder durch den Motor induzierte Spannungen sind hier in Betracht zu ziehen und es ist ggf. eine Spannung zu wählen die eine ausreichend hohe Sicherheitsreserve bietet. Spannungsquelle Die Betriebs- oder Versorgungsspannung liefert eine Batterie, ein Transformator mit Gleichrichtung und Siebung oder besser ein Schaltnetzteil. Bei einer DC-Stromversorgungsleitung mit einer Länge von >30 m oder Verwendung des Motors an einem DC-Bus sind zusätzliche Entstör- und Schutzmaßnahmen notwendig. Ein EMI-Filter ist der DCZuleitung mit möglichst geringem Abstand zur Steuerung/Motor einzufügen. Lange Daten- oder Versorgungsleitungen sind durch Ferrite zu führen. Anschlüsse Steckertyp: JST XH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 PIN Bemerkung +UB 2 V - 24 V ±5% 2 GND Motoranschluss (Stecker X2) Steckertyp: JST XH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. 5

16 4 Technische Daten und Anschlussbelegung X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 PIN Schrittmotor BLDC A A\ B B\ Bemerkung U V W n.c Micro USB (Stecker X3) X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X RS232 Anschluss (Stecker X4) Steckertyp: JST GH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. 6

17 4 Technische Daten und Anschlussbelegung X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 PIN Bemerkung 2 3 RS232-RX RS232-TX GND Digitale/Analoge Ein- und Ausgänge (Stecker X5) Steckertyp: JST GH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 PIN Bemerkung 2 +0V DC Digitaler Eingang Digitaler Eingang 2 Ausgangsspannung, max. 200 ma 5 V Signal, max. MHz 3 5 V Signal, max. MHz 7

18 4 Technische Daten und Anschlussbelegung PIN Bemerkung 4 Digitaler Eingang 3 Digitaler Eingang 4 Digitaler Eingang 5 Analoger Eingang Analoger Eingang 2 Digitaler Ausgang 5 V Signal, max. MHz ("Richtung" in Takt/Richtungs-Modus) Digitaler Ausgang Digitaler Ausgang GND Open-Drain, max. 24 V/00 ma V Signal, max. MHz ("Takt" in Takt/Richtungs-Modus) 5 V Signal, max. MHz 0 Bit, 0-0 V oder 0-20 ma, umschaltbar per Software mit Objekt 322h, Standardeinstellung: 0-0 V 0 Bit, 0-0 V, nicht umschaltbar per Software Open-Drain, max. 24 V/00 ma Open-Drain, max. 24 V/00 ma Encoder/Hall-Sensor (Stecker X6) Steckertyp: JST GH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 PIN Bemerkung V DC A B H H2 H3 GND Spannungsversorgung für Encoder/HAll Sensor, max. 200 ma 5 V Signal 5 V Signal 5 V Signal 5 V Signal 5 V Signal 5 V Signal 8

19 4 Technische Daten und Anschlussbelegung CANopen/RS485 IN (Stecker X7) Steckertyp: JST GH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 PIN CANopen RS485 Bemerkung UB Logic CAN H CAN L GND +UB Logic RS485+ RS485GND 24 V DC Die Umschaltung erfolgt über Jumper J2. Die Umschaltung erfolgt über Jumper J CANopen/RS485 OUT (Stecker X8) Steckertyp: JST GH Pin ist in der nachfolgenden Abbildung mit einer "" markiert. X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 9

20 4 Technische Daten und Anschlussbelegung PIN CANopen RS485 Bemerkung UB Logic CAN H CAN L GND +UB Logic RS485+ RS485GND 24 V DC Die Umschaltung erfolgt über Jumper J2. Die Umschaltung erfolgt über Jumper J Terminierungswiderstand (Schalter S) X X2 X3 L L2 X4 X5 X8 J J2 X6 S X7 Damit kann eine Terminierung mit 20 Ohm zwischen CAN_L und CAN_H, beziehungsweise RS485und RS485+, ein oder ausgeschalten werden Jumper J/J2 Mit diesen Jumpern kann zwischen CANopen oder RS485 gewechselt werden. Einstellung RS485 Für die Benutzung des RS485-Bus müssen die Jumper J und J2 zur Platinenmitte hin gesteckt werden (siehe nachfolgende Abbildung). 20

21 4 Technische Daten und Anschlussbelegung Einstellung CANopen Für die Benutzung des CANopen-Bus müssen die Jumper J und J2 zum Platinenrand hin gesteckt werden (siehe nachfolgende Abbildung). 2

22 5 Konfiguration 5 Konfiguration 5. Allgemeines Es gibt folgende Möglichkeiten, die Steuerung zu konfigurieren: Konfigurationsdatei Diese Datei lässt sich mittels dem USB-Anschluss auf die Steuerung speichern. Lesen Sie dazu die Kapitel "USB Anschluss" und "Konfigurationsdatei". NanoJ-Programm Dieses Programm lässt sich mit NanoJEasy programmieren, kompilieren und anschließend über USB auf die Steuerung übertragen. Lesen Sie dazu die Kapitel "USB Anschluss" und "Programmierung mit NanoJ". CANopen NodeID und Terminierungswiderstand Diese Steuerung ist mit dem Feldbus CANopen ausgestattet. Zudem ist ein DIP-Schalter für die Terminierung angebracht. Lesen Sie dazu das Kapitel "CANopen". Modbus über RS485 oder RS232 Diese Steuerung ist mit dem Feldbus Modbus ausgestattet. Zudem ist ein DIP-Schalter für die Terminierung angebracht. Lesen Sie dazu das Kapitel "Modbus RTU". Nach dem Anschließen an eine Spannungsversorgung liest Steuerung die Konfiguration in folgender Reihenfolge aus:. Konfigurationsdatei wird ausgelesen und verarbeitet. 2. Das NanoJ-Programm wird gestartet 5.2 USB Anschluss! VORSICHT Benutzen Sie ausschließlich ein standardisiertes Micro-USBKabel. Benutzen Sie keinesfalls USB-Kabel, die Hersteller von Mobiltelefonen ihren Produkten beilegen. Diese USB-Kabel können eine andere Steckerform oder Pin-Belegung aufweisen. Speichern Sie keine anderen Dateien auf der Steuerung, als die nachfolgend aufgelisteten: cfg.txt vmmcode.usr info.bin reset.txt firmware.bin Jede andere Datei wird beim Einschalten der Spannungsversorgung der Steuerung gelöscht! Hinweis Die Steuerung verhält sich wie ein Datenspeicher ("USB Stick"), es werden keine weiteren Treiber benötigt. Beim Anschließen des USB-Kabels wird der Motor zum Stillstand gebracht. Dazu wird der Modus "Swiched On" gesetzt (siehe dazu Kapitel DS402 Power State machine) 22

23 5 Konfiguration Hinweis Die Spannungsversorgung der Steuerung muss beim USB-Betrieb ebenfalls angeschlossen sein. Wird die Steuerung über ein USB-Kabel mit einem PC verbunden, verhält sich die Steuerung wie ein Wechseldatenträger. Sie können somit die Konfigurationsdatei oder das NanoJ-Programm auf die Steuerung speichern. Alle Änderungen an Dateien werden erst gültig, nachdem die Steuerung neu gestartet wurde (zum Beispiel mit kurzem Trennen von der Spannungsversorgung). Tipp Da es bei der Inbetriebnahme häufig vorkommt, dass die gleiche Datei nach einer Aktualisierung wieder auf die Steuerung kopiert wird, empfiehlt es sich, eine Skript-Datei zu verwenden, die diese Arbeit erledigt Unter Windows können Sie sich eine Text-Datei mit der Dateiendung bat und folgendem Inhalt erzeugen: copy <QUELLE> <ZIEL> Unter Linux können Sie sich ein Skript mit der Dateiendung sh und folgendem Inhalt erzeugen: #!/bin/bash cp <QUELLE> <ZIEL> 5.3 Konfigurationsdatei 5.3. Allgemeines Lesen Sie vorab das Kapitel USB-Anschluss, falls noch nicht geschehen. Die Konfigurationsdatei cfg.txt dient dazu, Werte für das Objektverzeichnis beim Start auf einen bestimmten Wert vor zu belegen. Diese Datei ist in einer speziellen Syntax gehalten, um den auf die Objekte des Objektverzeichnisses möglichst einfach zu gestalten. Die Steuerung wertet alle Zuweisungen in der Datei von oben nach unten aus. Hinweis Sollten Sie die Konfigurationsdatei löschen, wird bei dem nächsten Neustart der Steuerung die Datei neu (ohne Inhalt) erstellt Lesen und Schreiben der Datei So erhalten Sie auf die Datei:. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Anschluss X (siehe Kapitel Spannungsversorgung (Stecker X)) an und schalten Sie die Spannungsversorgung ein. 2. Verbinden Sie die Steuerung mit Ihrem PC über das USB-Kabel. 3. Nachdem der PC das Gerät als Wechseldatenträger erkannt hat, navigieren Sie im Explorer oder vergleichbarem Editor das Verzeichnis der Steuerung an. Dort ist die Datei "cfg.txt" hinterlegt. 4. Öffnen Sie diese Datei mit einem einfachen Text-Editor, wie Notepad oder Vi. Benutzen Sie keine Programme, welche Textauszeichnung benutzen (LibreOffice oder dergleichen). Nachdem Sie Änderungen an der Datei vorgenommen haben, gehen Sie wie folgt vor, um die Änderungen wirksam werden zu lassen: Speichern Sie die Datei, falls nicht schon geschehen. Trennen Sie das USB-Kabel von der Steuerung. Trennen Sie die Spannungsversorgung der Steuerung für ca. Sekunde. Verbinden Sie die Spannungsversorgung wieder. Mit diesem Start der Steuerung werden die neuen Werte der Konfigurationsdatei ausgelesen und wirksam. 23

24 5 Konfiguration Tipp Um die Steuerung neu zu starten, können Sie auch eine leere Datei reset.txt auf die Steuerung kopieren. Damit startet die Steuerung neu. Die Datei reset.txt wird beim Neustart gelöscht Aufbau der Konfigurationsdatei Kommentare Zeilen, welche mit einem Semikolon beginnen, werden von der Steuerung ignoriert. Beispiel ; Dies ist eine Kommentarzeile Zuweisungen VORSICHT Informieren Sie sich vor dem Setzen eines Wertes über dessen (siehe Kapitel Objektverzeichnis )! Die Steuerung validiert keine Einträge auf logische Fehler! Werte im Objektverzeichnis lassen sich mit folgender Syntax setzen: <>:<Sub>=<Wert> <> Dieser Wert entspricht dem des Objektes und wird als Hexadezimalzahl interpretiert. Der Wert muss immer vierstellig angegeben werden. <Sub> Dieser Wert entspricht dem des Objektes und wird als Hexadezimalzahl interpretiert. Der Wert muss immer zweistellig angegeben werden. <Wert> Der Wert, der in das Objekt geschrieben werden soll, wird als Dezimalzahl interpretiert. Für Hexadezimalzahlen ist ein "0x" voranzustellen. Hinweis Links und rechts vom Gleichheitszeichen dürfen sich keine Leerzeichen befinden. Folgende Zuweisungen sind nicht korrekt: 6040:00 =5 6040:00= :00 = 5 Die Anzahl der Stellen darf nicht verändert werden. Der muss vier, der zweistellig sein. Folgende Zuweisungen sind nicht korrekt 6040:0=6 6040=6 Leerzeichen am Anfang der Zeile sind nicht zulässig. Beispiel 24

25 5 Konfiguration Setzen des Objekts 6040h:00 auf den Wert "6": 6040:00= NanoJ-Programm Auf der Steuerung kann ein NanoJ-Programm ausgeführt werden. Um ein Programm auf die Steuerung zu laden und zu starten gehen Sie dazu nach folgenden Schritten vor:. Schreiben und kompilieren Sie Ihr Programm, wie es in Kapitel Programmierung mit NanoJ beschrieben ist. 2. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Anschluss X (siehe Kapitel Spannungsversorgung (Stecker X)) an und schalten Sie die Spannungsversorgung ein. 3. Verbinden Sie die Steuerung mit Ihrem PC über das USB-Kabel. 4. Nachdem der PC das Gerät als Wechseldatenträger erkannt hat, öffnen Sie einen Datei-Explorer und löschen Sie auf der Steuerung die Datei "vmmcode.usr" 5. Navigieren Sie im Explorer in das Verzeichnis mit Ihrem Programm. Die compilierte Datei hat den gleichen n, wie die Sourcecode-Datei, nur mit der Dateinamen-Endung ".usr". Bennennen Sie diese Datei in "vmmcode.usr" um. 6. Kopieren Sie nun die Datei "vmmcode.usr" auf die Steuerung. 7. Trennen Sie die Spannungsversorgung der Steuerung für ca. Sekunde. 8. Verbinden Sie die Spannungsversorgung wieder. Mit diesem Start der Steuerung wird das neue NanoJ-Programm eingelesen und gestartet. Tipp Um die Steuerung neu zu starten können Sie auch eine leere Datei reset.txt auf die Steuerung kopieren. Damit startet die Steuerung neu. Die Datei reset.txt wird beim Neustart gelöscht. Hinweis Das NanoJ-Programm auf der Steuerung muss den Dateinamen "vmmcode.usr" haben. Falls das NanoJ-Programm gelöscht wurde, wird mit dem nächsten Start eine leere Datei namens "vmmcode.usr" angelegt. Tipp Das Löschen des alten NanoJ-Programms und das Kopieren des neuen lässt sich mit einer Skript-Datei automatisieren. Unter Windows können Sie sich eine Datei mit der Dateiendung bat und folgendem Inhalt erzeugen: copy <QUELLPFAD>\<OUTPUT>.usr <ZIEL>:\vmmcode.usr Also zum Beispiel: copy c:\test\main.usr n:\vmmcode.usr Unter Linux können Sie sich ein Skript mit der Dateiendung sh und folgendem Inhalt erzeugen: #!/bin/bash cp <QUELLPFAD>/<OUTPUT>.usr <ZIEL>/vmmcode.usr 25

26 5 Konfiguration 5.5 CANopen Alle Einstellungen für CANopen können in die Datei cfg.txt geschrieben werden oder über den CANopen Speicher-Mechanismus geschrieben werden (siehe dazu Kapitel Objekte speichern). Die Reihenfolge beim Auslesen der Daten ist dabei folgende:. Zuerst werden die über CANopen gespeicherten Werte angewand. 2. Anschließend werden die Werte der cfg.txt angewand NodeID Die Steuerung startet in der Standardeinstellung mit einer NodeID von 27. Falls eine andere NodeId benötigt wird, wird der neue Wert der NodeID in das Objekt 2009h eingetragen Baudrate Die Steuerung startet in der Standardeinstellung mit der Baudrate von MBd. Die Baudrate wird in das Objekt 2005h eingetragen. Der Wert für die entsprechende Baudrate kann aus nachfolgender Tabelle entnommen werden. Wert Baudrate in kbd dec hex Terminierungswiderstand Auf der Platine ist ein Schalter für die Terminierung aufgebracht (siehe Terminierungswiderstand (Schalter S)). Ist die Schalterposition auf "ON", wird die Leitung mit 20 Ohm terminiert. 5.6 Modbus RTU Die Steuerung lässt sich mittels Modbus RTU ansprechen RS232 oder RS485 Für einen Anschluss über RS485 ist darauf zu achten, dass die Jumper J und J2 korrekt gesteckt sind (siehe dazu Kapitel Jumper J/J2). Für die Verwendung der RS232 Schnittstelle ist nur der entsprechende Stecker zu benutzen, eine weitere Konfiguration ist nicht notwendig Einstellungen Folgende Einstellungen können vorgenommen werden: Konfiguration Objekt Wertebereich Werkseinstellung Slave Address 2028h bis 27 5 Baudrate 202Ah 7200 bis Stop Bits 202Ch oder

27 5 Konfiguration scodes Dieses Dokument beschreibt nur die "User Defined Function Codes". Für die der "Public Function Codes", schlagen Sie in der offiziellen nach "Modbus Application Protocol v_b3". CAN SDO Server: 00 (64h) Dieser scode kann vom Modbus-Master (CANopen Client) benutzt werden um den SDO Server des Clients anzusprechen (CANopen Server). Die "request PDU" enthält die SDO Nachricht (wie in der CANopen Spezifikation). Die "response"-nachricht enthält die Informationen abhängig davon, ob ein "Upload" (enthält Daten die vom CANopen Client angefordert wurden), "Download" (die Nachricht wird gespiegelt) oder ein "Error" (enthält den Fehlercode) als Request versendet wurde. Request: Byte Nummer Verwendung Wert / Bemerkung 0 scode 64h -9 SDO Nachricht SDO-Nachricht nach CANopen Standard Byte Nummer Verwendung Wert / Bemerkung 0 scode 64h -9 SDO Nachricht Byte Nummer Verwendung Wert / Bemerkung 0 scode 64h -4 SDO Nachricht CANopen abort code Response: Upload: SDO Daten Downoad: Gespiegelte Nachricht Error: Beispiel Um das Objekt "Target Velocity" (Object 6042h) zu lesen: Request: Response: C Lese vollständiges Objektverzeichnis: 0 (65h) Dieser scode wird vom Modbus Master (CANopen Client) benutztz, um das gesamte Ojektverzeichnis des Modbus Slaves (CANopen Server) auszulesen. Um das Auslesen zu starten -bzw. neu zu starten - muss der Unterfunktionscode 55h versendet werden. Dieser Code setzt das Auslesen des Objektverzeichnisses auf das Objekt 00 zurück. Alle nachfolgenden Objektverzeichnis-Frames müssen dann den Unterfunktionscode AAh enthalten. Zum Ende, wenn alle Objekte ausgelesen wurden, wird eine "Error Response" generiert mit dem AbortCode "Out of Memory". Note Da der Modbus Slave nur höchstens 252 Bytes in einem Frame übermitteln kann, ist das Auslsesen für Daten kürzer oder gleich 4 Byte möglich. en mit mehr als 4 Bytes Länge werden ignoriert und müssen separat mit dem scode 00 (SDO server access) ausgelesen werden. 27

28 5 Konfiguration Die Daten werden mit jedem The data is read out at each subsequent request (max size 252 bytes). The format of each object read (OD frame) is as follows: Request: Byte Nummer Verwendung Wert / Bemerkung 0 scode 65h Unterfunktionscode 55h oder AAh Response: Byte Nummer Verwendung Wert / Bemerkung 0 scode 65h -265 ObjektverzeichnisFrame Ein Objektverzeichnis-Frame besteht aus den folgenden Bytes: Byte Nummer Verwendung 0 Low Byte High Byte 2 3 Anzahl der Bytes 4 Daten Byte 0 5 Daten Byte 6 Daten Byte 2 7 Daten Byte 3 Wert / Bemerkung Anzahl der validen Daten im Datenfeld (kann den Wert "" bis "4" annehmen) Beispiel Start des Auslesens des Objektverzeichnisses mit dem Request: Die Response ist: 65 <UP TO 265 DATA> Das nächste Objekt aus dem Objektverzeichnis auslesen: 65 AA Die Response ist: 65 <UP TO 265 DATA> Ende des Auslesens des Objektverzeichnisses: Die Response ist: E , wobei der Abbruchcode ist. 28

29 6 Inbetriebnahme 6 Inbetriebnahme 6. Sicherheitshinweise! WARNUNG In einer Wohnumgebung kann dieses Produkt hochfrequente Störung verursachen, die Entstörmaßnahmen erforderlich machen können.! VORSICHT Elektromagnetische Wechselfelder! Elektromagnetische Wechselfelder um die stromführenden Leitungen, insbesondere um die Versorgungs- und Motorleitungen, können den Motor und andere Geräte stören. Leitungen abschirmen. Den Anschluss des Schirms einseitig oder beidseitig auf kurzem Weg erden. Kabel mit paarweise verdrillten Adern verwenden. Stromversorgungs- und Motorleitungen so kurz wie möglich halten. Motorgehäuse großflächig auf kurzem Weg erden. Versorgungs-, Motor- und Steuerleitungen getrennt verlegen. 6.2 Vorbereitung Zu Inbetriebnahme werden folgende Komponenten benötigt: Steuerung CL3-E Spannungsversorgung entsprechend des Datenblattes Für die Konfiguration: einen PC mit Mikro-USB-Kabel Für die CAN Schnittstelle wird zudem benötigt: CANopen Master und / oder Analysegerät für CAN Für die Modbus Schnittstelle wird zudem benötigt: Modbus Master und / oder Analysegerät für Modbus 6.2. Inbetriebnahme CANopen Lesen Sie den Abschnitt "CANopen" des Kapitels "Konfiguration" falls noch nicht geschehen.. Stellen Sie sicher, dass die Jumper J und J2 in die korrekte Position gesteckt sind (siehe Jumper J, J2: "Einstellung CANopen") 2. Schließen Sie den CANopen Master oder ein vergleichbares CAN Gerät an einen der beiden Stecker von X7 oder X8 an (siehe "CANopen/RS485 IN (Stecker X7)" oder "CANopen/RS485 OUT (Stecker X8)") 3. Konfigurieren Sie den CANopen Master bzw. das vergleichbare Gerät auf die Baudrate von MBd. 4. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Stecker X der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung (Stecker X)") 5. Die Steuerung muss eine CANopen Bootup-Nachricht mit der NodID "27" absetzen. Falls eine andere NodeID als "27" benötigt wird, fahren Sie mit dem Abschnitt "Änderung NodeID" fort. 29

30 6 Inbetriebnahme Falls die Baudrate angepasst werden muss, fahren Sie mit dem Abschnitt "Änderung Baudrate" fort. Falls die Bootup-Nachricht nicht empfangen werden konnte, überprüfen Sie folgende Punkte: Terminierung nötig - schalten Sie den Terminierungswiderstand ein, wie in Abschnitt "Terminierungswiderstand" beschrieben. Verkabelung CAN HIGH/LOW überprüfen, Anschluss von CAN-GND überprüfen. CANopen Master oder vergleichbares CAN Gerät auf die Baudrate von MBd überprüfen Änderung NodeID Änderung der NodeID lässt sich nur über die Konfigurations-Datei cfg.txt bewerkstelligen. Als Alternative lassen sich die Werte auch über den CAN-Bus setzen und mit dem Speicher-Mechanismus von CANopen abspeichern (siehe dazu Kapitel Objekte speichern). Nachfolgend wird die Änderung der NodeID mit der Konfigurations-Datei erläutert.. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Stecker X der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung (Stecker X)"). 2. Schließen Sie den USB Anschluss X3 mit einem USB-Kabel an ihrem PC an (siehe "Micro USB (Stecker X3)". 3. Öffnen Sie die Datei cfg.txt auf der Steuerung. 4. Für die NodeID setzen sie das Objekt 2009h auf den gewünschten Wert. Wird der Wert nicht belegt, gilt die NodeID "27". Beispiel Um die NodeId der Steuerung auf den Wert "5" zu setzten, tragen Sie folgende Zeile in die Datei cfg.txt ein: 2009:00=5 5. Speichern Sie die Datei cfg.txt ab. 6. Um die Änderung wirksam werden zu lassen, muss die Steuerung neu gestartet werden. Trennen Sie dazu die USB-Verbindung und unterbrechen Sie die Spannungsversorgung kurzzeitig. Nach dem Neustart wird die neue NodeID verwendet Änderung Baudrate Änderung der Baudrate lässt sich über die Konfigurations-Datei cfg.txt bewerkstelligen. Als Alternative lassen sich die Werte auch über den CAN-Bus setzen und mit dem Speicher-Mechanismus von CANopen abspeichern (siehe dazu Kapitel Objekte speichern). Nachfolgend wird die Änderung der Baudrate mit der Konfigurations-Datei erläutert.. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Stecker X der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung (Stecker X)"). 2. Schließen Sie den USB Anschluss X3 mit einem USB-Kabel an ihrem PC an (siehe "Micro USB (Stecker X3)". 3. Öffnen Sie die Datei cfg.txt auf der Steuerung. 4. Für die Baudrate setzen sie das Objekt 2005h auf den gewünschten Wert. Wird der Wert nicht belegt, gilt die Baudrate 000 kbd. Beispiel Um die Baudrate der Steuerung auf den Wert "500 kbd" zu setzten, tragen Sie folgende Zeile in die Datei cfg.txt ein: 2005:00=34 5. Speichern Sie die Datei cfg.txt ab. 30

31 6 Inbetriebnahme 6. Um die Änderung wirksam werden zu lassen, muss die Steuerung neu gestartet werden. Trennen Sie dazu die USB-Verbindung und unterbrechen Sie die Spannungsversorgung kurzzeitig. Nach dem Neustart wird die neue Baudrate verwendet Inbetriebnahme Modbus RTU Lesen Sie den Abschnitt "Modbus RTU" des Kapitels "Modbus RTU" falls noch nicht geschehen.. Verbinden Sie den Modbus Master mit der Steuerung entsprechend der jeweiligen Schnittstelle: Soll RS232 verwendet werden, verbinden Sie den Modbus Master mit dem Stecker X4 (siehe "RS232 Anschluss (Stecker X4)"). Soll RS485 verwendet werden, bringen Sie die Jumper J und J2 in die korrekte Position (siehe Jumper J, J2: "Einstellung RS485") und verbinden Sie den Modbus Master mit dem Stecker X (siehe "CANopen/RS485 OUT (Stecker X8)") 2. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Stecker X der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung (Stecker X)") 3. Die Steuerung ist auf folgende Einstellungen ab eingestellt (sollten andere Werte benötigt werden, schlagen Sie im Kapitel Änderung Modbus RTU Konfiguration nach): Slave Address: 5 Baudrate Bd 8 Daten Bits 2 Stop Bits Um die Schnittstelle zu testen, senden Sie die Bytes (oder A AE mit CRC) an die Steuerung. Damit wird das Objektverzeichis ausgelesen Änderung Modbus RTU Konfiguration Änderung der Kofiguration für Modbus RTU lässt sich nur über die Konfigurations-Datei cfg.txt bewerkstelligen.. Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Stecker X der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung (Stecker X)"). 2. Schließen Sie den USB Anschluss X3 mit einem USB-Kabel an ihrem PC an (siehe "Micro USB (Stecker X3)". 3. Öffnen Sie die Datei cfg.txt auf der Steuerung. 4. Setzen Sie den gewünschten Wert (siehe nachfogende ) und speichern Sie die Datei cfg.txt ab. 5. Um die Änderung wirksam werden zu lassen, muss die Steuerung neu gestartet werden. Trennen Sie dazu die USB-Verbindung und unterbrechen Sie die Spannungsversorgung kurzzeitig. 3

32 7 Generelle Konzepte 7 Generelle Konzepte 7. DS402 Power State machine 7.. Zustandsmaschine CANopen DS402 Um die Steuerung betriebsbereit zu schalten, ist es notwendig, eine Zustandsmaschine zu durchlaufen. Diese ist im CANopen-Standard DS402 definiert. Zustandsänderungen werden im Objekt 6040h (Controlword) angefordert. Der tatsächliche Zustand der Zustandsmaschine lässt sich aus dem Objekt 604h (Statusword) entnehmen. Controlword Zustandsänderungen werden über Objekt 6040h (Controlword) angefordert. In der nachfolgenden Tabelle sind die Bitkombinationen aufgelistet, die zu den entsprechenden Zustandsübergängen führen. Zustandsübergänge Das Diagramm zeigt die möglichen Zustandsübergänge. Software cannot rectify error Not ready to switch on Start 3 Switch on disabled 2 7 Low-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung kann zugeschaltet werden Fault 6 9 Ready to switch on High-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Kein Drehmoment am Motor Switched on 3 Quick stop active 0 4 Fault reaction active Drehmoment Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Operation enabled Fehler tritt auf Zustand ohne Spannung am Motor Zustand mit Spannung am Motor Auswahl des Betriebsmodus zulässig Auswahl des Betriebsmodus nicht zulässig Nr. des Übergangs (siehe Tabelle für Erläuterung) In der nachfolgenden Tabelle sind die Bitkombinationen für das Controlword aufgelistet, die zu den entsprechenden Zustandsübergängen führen. Ein X entspricht dabei einem nicht weiter zu 32

33 7 Generelle Konzepte berücksichtigenden Bitzustand. Einzige Ausnahme ist das Rücksetzen des Fehlers (Fault reset): Der Übergang wird nur durch steigende Flanke des Bits angefordert. Kommando Shutdown Switch on Disable voltage Quick stop Disable operation Enable operation Bit im Objekt 6040h Übergang Bit 7 Bit 3 Bit 2 Bit Bit X 0 X X 0 X X X, 5, 8 2 6, 7, 9, X X X X 3 Fault reset Haltemoment im Zustand "Switched On" Im Status "Switched On" wird ab Werk kein Haltemoment aufgebaut. Wird in diesem Zustand bereits Haltemoment benötigt, muss in das 322h:0h der Wert "" geschrieben werden. VORSICHT Sollte die Option "Haltemomen im Zustand Switched on" aktiv sein, kann es beim Umschalten der Betriebsmodi dazu kommen, dass der Motor ruckt. Statusword In der nachfolgenden Tabelle sind die Bitmasken aufgelistet, die den Zustand der Steuerung aufschlüsseln. Statusword (604h) Zustand xxxx xxxx x0xx 0000 xxxx xxxx xxx 0000 xxxx xxxx x0x 000 xxxx xxxx x0x 00 xxxx xxxx x0x 0 xxxx xxxx x00x 0 xxxx xxxx x0xx xxxx xxxx x0xx 000 Not ready to switch on Switch on disabled Ready to switch on Switched on Operation enabled Quick stop active Fault reaction active Fault Die Steuerung erreicht nach Einschalten und erfolgreichem Selbsttest den Zustand "Switch on disabled". Betriebsmodus Der eingestellte Betriebsmodus (6060h) wird erst im Zustand "Operation enabled" aktiv. Die Einstellung oder Änderung des Betriebsmodus ist nur in folgenden Zuständen möglich (siehe gestrichelt umrahmte Zustände im Diagramm): Switch on disabled Ready to switch on Switched on Im laufenden Betrieb ("Operation enabled") ist es nicht möglich, den Betriebsmodus zu wechseln. Der Zustand "Fault" wird verlassen, wenn das Bit 7 in Objekt 6040h (Controlword) von "0" auf "" gesetzt wird (steigende Flanke). 33

34 7 Generelle Konzepte Hinweis: Tritt ein nicht behebbarer Fehler auf, wechselt die Steuerung in den Zustand "Not ready to switch on" und verbleibt dort. Zu diesen Fehlern zählen: Encoderfehler (z. B. durch fehlende Schirmung, Kabelbruch) Außerdem kann dieser Zustand durch einen Busfehler mit dem Feldbustyp EtherCAT erreicht werden. In diesem Fall wird - nachdem der Busfehler behoben ist - automatisch wieder in den Zustand "Switch on disabled" gewechselt Verhalten beim Verlassen des Zustands "Operation enabled" Bremsreaktionen Beim Verlassen des Zustands "Operation enabled" lassen sich unterschiedliche Bremsreaktionen programmieren. Dazu zählen die nachfolgend beschriebenen Übergänge. Die nachfolgende Grafik zeigt eine Übersicht über die Bremsreaktionen. Fehler kann Software nicht beheben Not ready to switch on Low-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung kann zugeschaltet werden Start Switch on disabled Fault Ready to switch on disable voltage High-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Kein Drehmoment am Motor Switched on 605Ch Quick stop active 605Ah Fault reaction active 605Eh 605Bh Drehmoment Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Operation enabled Fehler tritt auf Halt 605Dh Übergang mit Bremsreaktion Übergang ohne Bremsreaktion des Objektes, welches die Reaktion beschreibt Quick stop active Übergang in den Zustand "Quick stop active" (quick stop option): In diesem Fall wird die in Objekt 605Ah hinterlegte Aktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). 34

35 7 Generelle Konzepte Wert in Objekt 605Ah bis - 0 Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Abbremsen mit "quick stop ramp" und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Reserviert 2 3 bis Ready to switch on Übergang in den Zustand "Ready to switch on" (shutdown option): In diesem Fall wird die in Objekt 605Bh hinterlegte Aktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). Wert in Objekt 605Bh bis - 0 Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Reserviert 2 bis Switched on Übergang in den Zustand "Switched on" (disable operation option): In diesem Fall wird die in Objekt 605Ch hinterlegte Aktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). Wert in Objekt 605Ch bis - 0 Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Reserviert 2 bis Halt Halt (halt): Beim Setzen des Bit 8 in Objekt 6040h (Controlword) wird im Velocity Mode und im Profile Velocity Mode die in 605Dh hinterlegte Reaktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). Wert in Objekt 605Dh bis 0 Reserviert Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) Abbremsen mit "quick stop ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) Reserviert 2 3 bis Fault Fehlerfall (fault): 35

36 7 Generelle Konzepte Sollte ein Fehler auftreten, wird der Motor abgebremst, wie es in Objekt 605Eh hinterlegt ist. Wert in Objekt 605Eh bis - 0 Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsart) Abbremsen mit "quick stop ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsart) Reserviert 2 3 bis Benutzerdefinierte Einheiten 7.2. Übersicht Einstellungen Die Steuerung unterstützt die Möglichkeit, benutzerdefinierte Einheiten einzustellen. Damit lassen sich die entsprechenden Parameter z. B. direkt in Grad, mm, usw. setzen und auslesen. Polpaarzahl- Kompensation Unterschiede in den Polpaarzahlen von Motoren können kompensiert werden. Dazu ist der Wert im Objekt 2060h auf "" zu setzen. Anschließend geht die Polpaarzahl automatisch in die nachfolgenden Berechnungen ein, so dass unterschiedliche Motoren an der Steuerung betrieben werden können, ohne dass eine Neukonfiguration erforderlich ist Berechnungsformeln für Benutzereinheiten Getriebeübersetzung Die Getriebeübersetzung berechnet sich aus Motorumdrehung (609h:h (Motor Revolutions)) pro Achsenumdrehung (609h:2h (Shaft Revolutions)) wie folgt: Getriebeübersetzung = Motorumdrehung (609h:) Achsenumdrehung (609h:2) Sollten Objekt 609h:h oder Objekt 609h:2h auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "". Vorschubkonstante Die Vorschubkonstante wird aus dem Vorschub (6092h:h (Feed Constant) pro Umdrehung der Antriebsachse (6092h:2h (Shaft Revolutions) wie folgt berechnet: Vorschubkonstante = Vorschub (6092h:) Umdrehung der Antriebsachse (6092h:2) Dies ist zur Angabe der Spindelsteigung bei einer Linearachse nützlich. Sollte Objekt 6092h:h oder Objekt 6092h:2h auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "". Position Die aktuelle Position in Benutzereinheiten (6064h) berechnet sich wie folgt: tatsächliche Position = interne Position x Vorschubkonstante Encoderauflösung x Getriebeübersetzung 36

37 7 Generelle Konzepte Geschwindigkeit Die Geschwindigkeitsvorgaben der nachfolgenden Objekte können ebenfalls in Benutzereinheiten angegeben werden: Objekt Modus Bedeutung 606Bh 60FFh 6099h Profile Velocity Mode Profile Velocity Mode Homing Mode 608h 6082h Profile Position Mode Profile Position Mode Ausgabewert des Rampengenerators Geschwindigkeitsvorgabe Geschwindigkeit zum Suchen des / Schalters Zielgeschwindigkeit Endgeschwindigkeit Dabei wird die interne Geschwindigkeit in mechanischen Umdrehungen pro Sekunde mit einem Faktor für Zähler (206h) und Nenner (2062h) multipliziert. Die Geschwindigkeit in Benutzereinheiten berechnet sich aus Geschwindigkeit = interne Geschwindigkeit x Faktor Zähler (206h) Faktor Nenner (2062h) Sollte Objekt 206h oder Objekt 2062h auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "". Beschleunigung Die Beschleunigung kann ebenfalls in Benutzereinheiten angegeben werden: Objekt Modus Bedeutung 609Ah 6083h 6084h 60C5h 60C6h 6085h Homing Mode Profile Position Mode Profile Position Mode Profile Velocity Mode Profile Position Mode Zustand "Quick stop active" (DS402 Power State machine) Beschleunigung Beschleunigung Bremsbeschleunigung Beschleunigung Bremsbeschleunigung Bremsbeschleunigung Dabei wird die interne Beschleunigung in mechanischen Umdrehungen pro Sekunde im Quadrat mit einem Faktor für Zähler (2063h) und Nenner (2064h) multipliziert. Beschleunigung = interne Beschleunigung x Faktor Zähler (2063h) Faktor Nenner (2064h) Sollte Objekt 2063h oder Objekt 2064h auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "". Ruck Für den Ruck lassen sich die Objekte 60A4h:h bis 60A4h:4h in Benutzereinheiten angeben. Diese Objekte betreffen nur den Profile Position Mode und den Profile Velocity Mode. Zur Verfügung stehen die Objekte 2065h für den Zähler und 2066h für den Nenner. Die Werte des Objekts 604Ah:h bis 4h berechnen sich aus mechanischen Umdrehungen pro Sekunde zur dritten Potenz multipliziert mit Zähler und Nenner: Ruck = interner Wert x Faktor Zähler (2065h) Faktor Nenner (2066h) Sollte Objekt 2065h oder Objekt 2066h auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "". 37